3D打印能源系統(tǒng)概述

來源：增材之光

能源生產(chǎn)系統(tǒng)非常復(fù)雜多樣的，擁有可以處理極端條件的關(guān)鍵部件。換句話說，這是一個完美的3D打印用例。世界各國政府和私營機構(gòu)一直在緩慢但穩(wěn)定地測試能源生產(chǎn)系統(tǒng)中的3D打印組件，這是對其進展的簡要觀察。

提高傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的效率
在傳統(tǒng)能源（化石燃料）方面，美國能源部（DOE）多年來一直為先進制造業(yè)研究提供資金。2018年，15個項目共獲得880萬美元，用于測試其化石燃料系統(tǒng)技術(shù)。由DNV GL運營的一個項目將研究使用漸變屬性作為超臨界二氧化碳動力循環(huán)技術(shù)的微通道換熱器。聯(lián)合技術(shù)研究中心正在開發(fā)一種計算方法，用于預(yù)測渦輪發(fā)動機中增材制造的鎳基超合金部件的機械性能。近一年來，Siemens一直為工業(yè)蒸汽輪機提供3D打印金屬替換部件，他們已經(jīng)在全負荷下展示了3D打印渦輪葉片。GE還出貨了9,000多個3D打印燃氣輪機部件。

在核領(lǐng)域，俄羅斯國有核電公司Rosatom成立了一家開發(fā)3D打印技術(shù)的公司，該公司開發(fā)了用于生產(chǎn)電源部件的Gen II打印機。Siemens在斯洛文尼亞的Krško核電站安裝了一個用于消防泵的金屬葉輪，證明舊系統(tǒng)可以使用現(xiàn)代化的生產(chǎn)方法進行更新。

利用先進制造技術(shù)增強可持續(xù)能源倡議
太陽能（光伏）似乎是最不可能應(yīng)用3D打印的能源形式，但研究人員對3D打印太陽能電池的潛力持樂觀態(tài)度。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家認為，3D打印電池的效率將提高20％，成本只是傳統(tǒng)電池的一半。澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）以A3紙的形式3D打印太陽能電池卷，可應(yīng)用于建筑物表面以產(chǎn)生可再生能源。

來源：https：//www.csiro.au/en/Research/MF/Areas/Innovation/Flex-Electronics/ Printed-Solar-Cells

風(fēng)能系統(tǒng)，其巨大的推進器，可以運送數(shù)百英里，可能是最明顯的能源來源，可以受益于集成的3D打印。使用3D打印機在現(xiàn)場制造風(fēng)力渦輪機不僅可以節(jié)省運費，而且可以消除昂貴且耗時的模具加工。美國能源部已經(jīng)與公共和私人組織合作將其進一步推進。

當(dāng)然，可再生能源系統(tǒng)需要某個地方存儲它們捕獲的能量，即電池。曼徹斯特城市大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種能夠制造石墨烯電池的3D打印機，哈佛大學(xué)的一個團隊已經(jīng)開發(fā)出一種3D打印鋰離子電池的方法。世界各地的其他研究人員和工程師在3D打印能量儲能方面取得了其他進展，例如蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的“氧化還原液流”電池。

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